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KBSI '당단백질 자동 분류 시스템' 개발…시간 ↓ 정확도 ↑

등록 2020.07.20 10:49:33

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복잡한 단백질 구조 분석, 클릭 한 번으로 해결

바이러스백신 개발 탄력 예상, 국제학술지에 게재

[대전=뉴시스] 당단백질 질량분석 스펙트럼 분석을 통한 뮤신타입 당단백질 분류 모식도.

[대전=뉴시스] 당단백질 질량분석 스펙트럼 분석을 통한 뮤신타입 당단백질 분류 모식도.

[대전=뉴시스] 김양수 기자 = 한국기초과학지원연구원(KBSI)은 바이오융합연구부 유종신·김진영 박사 연구팀이 단백질에 결합된 당의 구조와 위치에 따라 당단백질을 자동으로 분류할 수 있는 분석 시스템을 개발했다고 20일 밝혔다.

 연구팀이 개발한 당단백질 자동 분석 시스템은 질량분석기에서 얻어지는 질량분석 스펙트럼을 빠르게 분석해 내는 알고리즘으로 소프트웨어가 단백질에 결합된 당의 구조와 위치에 따라 당단백질을 분류한다.
 
특히 그동안 분석이 어려웠던 '뮤신'타입의 당단백질도 자동시스템으로 분류해 낼 수 있다. 이는 세계 처음이다.

 단백질을 구성하는 아미노산의 특정 부위에 당이 결합된 당단백질은 바이오의약품의 주요 성분, 신약 개발을 위한 바이오마커 등 활용 폭이 매우 넓다. 코로나19 바이러스 표면의 주요 물질인 ‘스파이크 단백질’도 당단백질의 일종이다.

 연구팀에 따르면 단백질에 결합된 당의 종류나 결합 위치를 파악하기 위해서는 연구자가 일일이 직접 분석하고 분류해야한다. 이로 인해 분석과정이 까다롭고 시간도 매우 많이 필요하다는 단점이 있다.

 이번에 연구팀이 개발한 시스템은 분석과정을 자동화해 시간을 획기적으로 단축시키면서도 정확도는 매우 높다.

 기존 분류방식으로는 분석결과를 얻는데 1개월 이상이 소요됐으나 자동화 시스템을 이용하면 24시간 이내에 가능하다.

바이러스 백신개발, 복제의약품 개발속도 등을 획기적으로 줄일 수 있게 됐다는 평을 듣는 이번 연구결과는 분석화학분야 국제학술지 'Analytical Chemistry'에 지난 10일로 게재됐다.(논문명 : Classification of Mucin-Type O-Glycopeptides Using Higher-Energy Collisional Dissociation in Mass Spectrometry)
 
제1저자로는 KBSI 소속 박사후연구원인 박건욱 박사와 이지원 충남대 분석과학기술대학원(GRAST) 석사과정생이 참여했다.
 
공동 교신저자인 KBSI 유종신 박사는 "이번 연구결과를 통해 정량·정성적 측면 모두에서 당단백질의 구조를 더 빠르고 정확하게 분석할 수 있는 길이 열려 향후 백신, 재조합단백질, 바이오시밀러 등 다양한 바이오 의약품의 구조를 검증하고 엄격한 품질관리 전략을 세우는 데 도움이 될 수 있을 것"이라고 밝혔다.
 
해당 분야 연구를 총괄한 KBSI 김진영 바이오융합연구부장은 "특히 세계 최초로 뮤신타입의 당단백질을 높은 정확도로 자동 분석할 수 있게 된데 그 의미가 크다"면서 "이번에 개발된 시스템과 KBSI가 보유한 첨단 분석연구장비들을 연계해 의학·학술적으로 중요한 여러 당단백질의 구조를 규명하는 후속연구를 이어갈 것"이라고 말했다.


◎공감언론 뉴시스 [email protected]

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